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高考化学计算题精选精编
2014高考化学计算题精选精编
1、(12分)有三种质量比可能相同或不同的镁铝合金样品①、②、③。
小明、小青、小红三同学各取一种样品,对合金中镁的质量分数进行下列实验探究。
(1)小明取样品①m1g和过量的氢氧化钠溶液反应,然后过滤;再往滤液中通入过量的二氧化碳气体,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧,得到固体质量仍为m1g。
则合金中镁的质量分数为_______________________。
(2分)
(2)小青取样品②m2g和足量的稀硫酸反应,发现固体完全溶解,标准状况下得到气体体积为VL,则m3的取值范围是___________________。
(2分)
(3)小红取不同质量的样品③分别和30mL同浓度的盐酸反应,所取合金质量与产生气体体积(标准状况下测定)如下表所示:
实验序号
a
b
c
合金质量(mg)
510
765
918
气体体积(mL)
560
672
672
求:
(ⅰ)盐酸的物质的量浓度;(2分)
(ⅱ)合金中镁的质量分数;(2分)
(ⅲ)在c组实验后,还需向容器中加入1.0mol/L的氢氧化钠溶液多少毫升才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解?
(2分)
(12分)
(1)47.06%(2分)
(2)0.80V 解析: (1)Mg和Al的质量之和等于Al2O3的质量,则ω(Mg)=(48/102)×100%=47.06% (2)MgH2Al3/2H2 24g22.4L27g33.6L m=24V/22.4VLm=27V/33.6VL 则27V/33.6 (3)(ⅰ)丙中盐酸反应完全,n(H2)=0.672L/22.4L•mol-1=0.03mol 则c(HCl)=0.03mol×2/0.03L=2.0mol/L(2分) (ⅱ)设合金中Mg、Al的物质的量分别为xmol,ymol,则有: 24x+27y=0.510g 求得x=y=0.01mol x+3y/2=0.560/22.4 则ω(Mg)=[(0.01mol×24g·mol-1)/0.510g]×100%=47.06%(2分) (ⅲ)根据HCl∽NaCl和Al∽NaAlO2可知 n(NaCl)=n(HCl)=2.0mol/L×0.030L=0.06mol n(NaAlO2)=n(Al)=0.01mol×918/510=0.018mol 根据Na+守恒得: n(NaOH)=0.06mol+0.018mol=0.078mol 所以V(NaOH)=0.078mol/1.0mol•L-1=0.078L=78mL(4分) 答: c组实验后还需加入78ml的氢氧化钠溶液才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解。 2、(10分)将3.20gCu溶于Bmol/L过量的硝酸溶液30.0mL中,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,反应结束后,将所剩溶液加水稀释至1000mL,测得c(NO3-)=0.200mol/L。 (1)试求稀释后溶液的pH。 (2)生成的气体中NO2和NO的物质的量(可以含有B的代数式表示)。 (3)用NaOH溶液吸收氮的氧化物是防止NOx污染的一种方法。 原理为: 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 若生成的混合气体能被NaOH溶液完全吸收,试讨论B的取值范围。 (10分) (1)设稀释后溶液的H+物质的量浓度为c(H+),依溶液电中性,有: (3.20g÷64g/mol)×2+c(H+)×1.00L=0.200mol/L×1.00L,解得c(H+)=0.100mol/L,pH=-lgc(H+)=1(2分) (2)设n(NO2)=amol,n(NO)=bmol,依电子得失守恒,有: a+3b=0.100①(1分) 依N元素守恒,有: a+b=0.030B-0.200②(1分) 解①②联立得: a=(0.045B-0.350)mol,b=(0.150-0.015B)mol(各1分) (3)依题意有不等式: n(NO2)>0,n(NO)>0,n(NO2)≥n(NO),即: 0.045B-0.350>0,解得B>7.80;0.150-0.015B>0,解得B<10.0;0.045B-0.350≥0.150-0.015B,解得B≥8.30;综合上述结果得: 8.3≤B<10。 (上、下限只算出一个且正确给2分,算出二个并得出结果得4分)。 3、(10分)在化工分析中常用到滴定度这个概念。 滴定度是指每毫升滴定剂标准溶液相当于被测组分的质量,其单位为g/mL。 现有一不溶于水的氧化亚铜样品,该样品能溶于用硫酸酸化了的硫酸铁溶液,所发生的反应可用化学方程式表示为: Cu2O+Fe2(SO4)3+H2SO4=2CuSO4+2FeSO4+H2O。 反应生成的硫酸亚铁可用含硫酸的高锰酸钾溶液进行滴定,其滴定反应可用化学方程式表示为: 2KMnO4+8H2SO4+10FeSO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O 若每升滴定剂溶液中含有0.400molKMnO4,求该KMnO4溶液对Cu2O的滴定度 (10分) 每毫升KMnO4溶液中含KMnO4的物质的量为 关系式: 2KMnO4~10FeSO4~5Cu2O 2mol5×144g/mol 4.00×10-4molx 答: KMnO4溶液对Cu2O的滴定度为0.144g/mL 4、(10分)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。 称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物,分别制成溶液。 向其中一份逐滴加入NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,加热后共计可收集到2.24L该气体(标准状况);最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。 另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液,开始现象类似,但最终仍有白色沉淀;过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6g。 请回答以下问题: ⑴该结晶水合物中含有的两种阳离子是________和________,阴离子是_________。 ⑵试通过计算确定该结晶水合物的化学式。 ⑶假设过程中向该溶液中加入的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1,请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。 ⑴NH4+Al3+SO42-(3分) ⑵n(SO42—)= =0.2mol n(NH4+)= =0.1mol 根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理: n(NH4+)+3n(Al3+)=2n(SO42—)可得: n(Al3+)= (2×0.2mol-0.1mol)=0.1mol n(H2O)= =1.2mol 该结晶水合物的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O[或(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O] (5分) ⑶ 5、(10分)据材料称: 钠可在氮气中燃烧生成氮化钠,氮化钠与水反应的化学方程式是: Na3N+4H2O==3NaOH+NH3·H2O。 某学校化学研究学习小组,为了研究钠在空气中燃烧产物的成分,做了以下实验: 取11.5g钠单质放在一块薄铁皮上,上扣一玻璃罩(玻璃罩内为干燥且无酸性气体的空气),用酒精灯加热薄铁皮,钠完全燃烧,将燃烧产物投入水中,得到一种纯净气体0.224L(标准状态)和1.00L溶液,从中取出25.0mL溶液,和13.5mL1.00mol·L-1HCl溶液刚好完全反应。 求钠在空气中燃烧产物的成分及物质的量。 (10分) 解: n(Na)=0.500mol (1分) 钠在有限的空气中燃烧可能有Na2O、Na2O2、Na3N。 (1分) n(O2)= =0.0100mol (1分) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 0.0200mol0.0100mol n(Na2O2)=0.0200mol (1分) Na→NaOH,由Na守恒知 c(NaOH)=0.500mo1·L-1,25mL溶液中n(NaOH)=1.25×10—2mol n(HCl)=1.35×10-2mol>n(NaOH),说明溶液中还有氨水。 (2分) 原lL溶液中n(NH3·H2O)= ×(1.35×10-2一1.25×10-2)mo1=4.00×10-2mol Na3N+4H2O==3NaOH+NH3·H2O 4.00×10-2mol4.00×10-2mol 即: n(Na3N)=0.0400mo1 (2分) n(Na2O)=(0.500mo1一0.0400mo1×3-0.020mo1×2)/2=0.170mo1 (2分) 6、已知在酸性条件下有以下反应关系: ①KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3,其本身被还原为Br2; ②Br2能将I-氧化为I2; ③KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化成Br2,其本身被还原为I2。 现向含有lmolKI的硫酸溶液中加入含amolKBrO3的溶液,a的取值不同, 所得产物也不同。 (1)试将讨论的结果填入表中: 编号 a的取值范围 产物的化学式(或离子符号) ① I2、、Br- ② 1/6<a<1/5 ③ I2、、IO3-、、Br2 ④ a≥6/5 (2)对表中③组: 当n(I2)=n(IO3-)时,求a的值。 (1) 编号 a的取值范围 产物的化学式(或离子符号) ① 0<a≤1/6 I2、、Br- ② 1/6<a<1/5 I2、Br2、、、Br- ③ 1/5≤a<6/5 I2、、IO3-、、Br2 ④ a≥6/5 IO3-、Br2 (2)a=8/15 8、(11分)为了测定溶液中Ba2+的浓度,做了以下实验: ①称取0.1323gK2Cr2O7溶于适量的稀硫酸中,再向其中加入过量的KI溶液与之反应,反应后的溶液加入27.00mLNa2S2O3溶液时恰好反应完全。 ②另取50.00mLBa2+溶液,控制适当的酸度,加入足量K2CrO4的溶液,得BaCrO4沉淀,沉淀经过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,使CrO 转化Cr2O 再加入过量KI与之反应,反应后再同上述Na2S2O3溶液反应,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液24.00mL,与之有关反应式如下: □Cr2O +□I-+□H+——□Cr3++□I2+□H2O □I2+□S2O ——□S4O +□I- (1)配平上述的离子方程式。 (2)上述两步可用_________________作指示剂,其现象为 (3)试计算溶液中Ba2+的物质的量浓度 (11分) (1)1614——237(2分)12——12(1分)﹤ (2)淀粉(1分)溶液由蓝色变为无色(1分) (3)解: n(K2Cr2O7)= =0.0004500moL………………(1分) Cr2O72-~3I2~6S2O32- n(S2O32-)=6n(Cr2O72-)=6×0.0004500mol=0.002700mol c(S2O32-)= =0.1000mol/L………………………………(2分) 2Ba2+~2BaCrO4~CrO4~Ct2O72-~3I2~6S2O32- n(Ba2+)= = ·L-1×0.02400L=0.0008000mol(2分) c(Ba2+)= =0.01600mlo/L(1分) 9、(12分)把密度为1.68g/cm3的液态S2Cl210mL溶于石油醚(一种溶剂),得到100mL溶液,把它慢慢加入50mL3.2mol/L的SO2水溶液中,振荡使之充分反应,当加入的S2Cl2溶液为64.3mL时,恰好反应完全。 生成物用含0.32molKOH的KOH溶液中和后,恰好完全转化为KCl和一种二元含氧酸的钾盐晶体。 试通过计算确定S2Cl2与SO2在溶液中反应的化学方程式。 解: 参加反应的S2Cl2的物质的量n(S2Cl2)=1.68g/cm3×10mL×64.3mL/100mL×135g/mol =0.08mol(1分) 参加反应的SO2的物质的量n(SO2)=50mL×10-3L/mL×3.2mol/L =0.16mol(1分) 生成HCl的物质的量n(HCl)=2n(S2Cl2)=2×0.08mol =0.16mol(2分) 生成二元酸的物质的量n(二元酸)==(0.32mol–0.16mol)/2=0.08mol(2分) 故反应中n(S2Cl2): n(SO2): n(HCl): n(二元酸)=0.08: 0.16: 0.16: 0.08 =1: 2: 2: 1(2分) 所以反应式为: S2Cl2+2SO2+2H2O=2HCl+H2S4O6(2分) 10、(13分)电子工业常用一定浓度的 溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板,制成印刷线路板.有关反应为: 2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2 现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入 某 溶液A中,一段时间后,将该线路板取出,向所得溶液B中加入铁粉mg,充分反应后剩余固体ng;将固体滤出并从滤液C(忽略反应前后溶液体积的变化)中取出20.00mL,向其中滴入 溶液60.00mL时,溶液中的 恰好完全沉淀.请计算: (1)溶液A中 的物质的量浓度为_________________ ; (2)假若铁粉不再溶解,向溶液B中加入的铁粉质量至少应当大于______________g; (3)讨论当剩余固体的组成不同时m与n可能的取值范围,并填入下表 剩余固体的组成 m的取值范围 n的取值范围 只有铜 有铁且有铜 (用含m的代数式表示) (4)当m=100.0,n=96.8时,溶液B中 的物质的量浓度为________ . (1)3.00 ————(1分) (2)67.2g————(2分) (3)(每空2分) 剩余固体的组成 m的取值范围 n的取值范围 只有铜 0<m≤67.2 0<n≤76.8 有铁且有铜 m>67.2 x-67.2<n≤x+9.6 (4)2.5 ————(2分) 11、(8分)将一定量的混合均匀的铁粉和硫粉在隔绝空气的条件下共热,充分反应后冷却至室温,得到固体A。 将质量为m的固体A加入到300mL2mol·L-1盐酸中使之完全溶解,测得室温下加入的固体A的质量与收集到的气体体积(已换算成标准状况)的关系如图,(假设氢硫酸溶液饱和之前无硫化氢逸出)。 已知加入固体A的质量m≤3.2g时,收集到的气体为氢 气,当m>3.2g时收集到的气体为氢气和硫化氢的混合气。 试分析与计算: (1)3.2g固体A中所含的物质有 (写化学式)。 (2)3.2g固体A中各物质的物质的量分别为。 溶于上述盐酸充分反应后,所得的溶液中氢硫酸的物质的量浓度为(忽略体积变化)。 (3)当固体A全部溶于上述盐酸,且A的质量m>3.2g时,收集到的气体体积(标准状况下)V=mL。 (用含m的代数式) (1)FeS,Fe. (2)n(Fe)=0.01moln(FeS)=0.03mol.c(H2S)=0.1mol·L-1 (3)V=(280m-672)mL 12、(9分)在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物,加热使之充分 反应,下图表示加入固体的的质量与产生气体的体积(标准状况)的关系。 试计算: (1)NaOH溶液的物质的量浓度是___________mol·L-1 (2)当NaOH溶液为140mL,固体为51.6g时,充分反应产生的气体为___________L(标 准状况) (3)当NaOH溶液为180mL,固体仍为51.6g时,充分反应产生的气体为___________L(标 准状况)。 (每空3分,共9分) (1)5mol·L-1 (2)15.68L(3)16.8L 13、(12分)将总总的量为4molNa2O2和Al2(SO4)3混合物投入足量水中,充分反应后生成ymol沉淀(y>0),若以x表示原混合物中Na2O2的物质的量,试建立y=f(x)的函数关系式,将x的取值y=f(x)关系式填写在表内(可填满,也可不填满或补充)并作图。 x值 y=f(x) (12分)0< x≤3y=2x/3(4分)3 14、(11分)对一定量的KClO3加热使其部分分解,然后向反应后的混合物中加入足量浓H2SO4并加热发生如下反应: △ KClO3+5KCl+3H2SO43Cl2+3K2SO4+3H2O 假设原KClO3为mmol,第一步反应KClO3分解为α,两步反应生成的O2与Cl2总物质的量为nmol. (1)计算当氯元素全部转化为Cl2时α值及n与m的函数关系式。 (2)讨论在α不同值时,n与α、m的函数关系式及n的最大值。 △ 解析: 根据化学方程式: 2KClO32KCl+3O2 △ mαmolmαmol KClO3+5KCl+3H2SO43Cl2+3H2O+3K2SO4 1mol5mol m(1—α)molmαmol (1)若使氯元素全部转化为Cl2,则: m(1—α)∶mα=1∶5即: α=5/6 同时产生Cl2∶3m(1—α)mol或 n= 1.75m即n=1.75m (2)当0<α< ,KclO3剩余, <1.75m 当 <α<1,KCl剩余, <1.75m ∴当α= ,n=1.75m为最大值 16、(14分)请根据下列实验数据确定某水合含Fe(II)的盐的化学式。 ①将0.784g该含亚铁的盐强烈加热至质量恒定,得到0.160gFe2O3; ②将0.784g该盐溶于水,加入过量的BaCl2溶液,得到0.932gBaSO4; ③0.392该盐溶于水,加入过量的NaOH溶液后煮沸,释放出的氨气用50.0mL0.10mol·L-1盐酸吸收后,吸收液需要30.0mL0.10mol·L-1NaOH溶液恰好中和。 n(Fe2+)=( ×0.160g)÷56g·mol-1=0.002mol(2分) n(SO42-)= =0.004mol(2分) n(NH4+)=(50.0mL-30.0mL)×10-3L·mL-1×0.10mol·L-1× =0.004mol(2分) n(H2O)= (4分) n(NH4+): n(Fe2+): n(SO42-): n(H2O)=0.004: 0.002: 0.004: 0.012=2: 1: 2: 6(2分) 所以该盐的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(2分) 17、(10分)用沉淀法测定NaHCO3和K2CO3混合物的组成。 实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液500mL,每次实验均充分反应。 实验记录如下: 实验次数 样品质量/g 沉淀质量/g 1 1.716 2.758 2 2.574 3 3.432 5.516 4 4.290 5.516 回答下列问题: (1)第2次实验中产生沉淀质量是多少,将结果填入表格空白处。 (2)Ba(OH)2溶液中溶质的物质的量浓度是。 (3)第2次实验样品中NaHCO3的物质的量是。 (4)室温下取第2组实验所得溶液体积的1/10,加水配成500mL溶液,求稀释以后溶液的pH? (要求书写计算过程) (1)4.137(2分) (2)0.056mol/L(2分)(3)0.006mol(2分) (4)12(4分) 解: 依题意知第二次实验中NaHCO3消耗的OH—的物质的量为0.006mol ∴ 第二组实验所得溶液中OH—的物质的量为0.056mol/L×0.5L×2-0.006mol=0.05mol(1分) 稀释后溶液中OH—的物质的量为0.05mol× =0.005mol(1分) 稀释后溶液中c(OH-)= ,c(H+)= =10-12mol·L-1(1分) ∴PH=-lg10-12=12(1分) 18、向100mLBaCl2、AlCl3、FeCl3的混合溶液A中,逐滴加入Na2SO4和NaOH的混合 溶液B,产生的沉淀和加入混合溶液B的体积关系如下图所示: (1)加入B溶液110mL时,溶液中的沉淀是(填化学式或名称,下同),溶液中的溶质是。 (2)从90mL至100mL之间加入10mLB溶液时发生的离子反应方程式是: Ba2++SO42—→BaSO4↓,Al(OH)3+OH—→AlO2—+2H2O 则溶液B中Na2SO4与NaOH的物质的量浓度之比为; (3)将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表: 溶质 Na2SO4 NaOH BaCl2 AlCl3 FeCl3 浓度(mol•L—1) (1)BaSO4、Fe(OH)3(2分),NaCl、NaAlO2(2分)。 (2)1: 1(1分) (3)(5分) 溶质 Na2SO4 NaOH BaCl2 AlCl3 FeCl3 浓度(mol•L—1) 1 1 1 0.2 0.1 19、钙是人体神经、肌肉、骨骼系统、细胞膜和毛细血管通透性的功能正常运作所必需的常量元素,维生素D参与钙和磷的代谢作用,促进其吸收并对骨质的形成和改善有重要的作用。 某制药有限公司生产的“钙尔奇D600片剂”的部分文字说明如下: “本品每片含主要成分碳酸钙1.5g(相当于钙元素600mg),成人每天服用1片。 ” (1)“1.5g碳酸钙与600mg的钙”的计量关系是如何得出来的,请列式并计算表示 (2)该公司的另一种产品,其主要成分与“钙尔奇D600”相同,仅仅是碳酸钙的含量不同。 为测定该片剂中碳酸钙含量,某学生进行了如下实验: 取10片该片剂碾碎后放入足量的HCl中经充分反应(假设该片剂的其余部分不与HCl反应)过滤,取滤液加(NH4)2C2O4,使Ca2+生成CaC2O4沉淀,沉淀过滤洗涤后溶解于强酸中,并稀释成1L溶液,取其20.0mL,然后用0.0500mol/LKMnO4溶液滴定,反应中用去12.0mLKMnO4溶液,发生的离子反应为: 2MnO4―+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2
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